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拉刀钝圆半径对高温合金拉削表面质量的影响5 ?" G1 J, ~5 ^! G; `: u5 `- F
7 v3 t: r) w2 p2 O! s* @+ W5 b% r x( P作者：庞丽君 段宝 林士龙' r m; \, w5 y; P$ Q0 p+ ]
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GH761是我国自行研制的涡轮盘用新型高温合金，具有卓越的物理机械性能，但切削加工性较差。在GH761拉削加工中，拉刀磨损直接影响着表面质量。刀具的磨损通常用后刀面磨损值VB表示，在薄切屑低速拉削时，VB值变化极其缓慢。在试验中，60mm长的工件连续拉削240s(相当于拉削五六个涡轮盘榫槽的时间) ，才形成比较均匀的后刀面磨损带， 但此时拉刀却已磨损得不能使用。据观察，此时拉刀钝圆半径 Rn有相当明显的增长，Rn值的变化反映了拉刀磨损的程度， 同时也是影响拉削表面质量的主要因素。 - ]" N! y/ _5 }) k
, k0 v6 x" n4 v8 B& Z% f3 l我们用模拟拉削的方式做了工艺试验 (工件材料为GH761; 刀具材料为M42,γ0=15°C,α0=4°C ;拉削速度Vc=3m/min;齿升量Fz=0.015mm;干切削)，获得以下结果：
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" @6 n7 O7 k; S' v* {1 V, P(1) 拉刀磨损和Rn值变化的关系。 / s) m' C7 p* h* g
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' g9 p1 W' s8 Q+ `( }图1是Rn值随拉削时间变化的情况。Rn值用复印—回归分析法测量。由图可见，拉削中Rn值随拉削时间变化的规律同一般切削后刀面磨损值VB变化规律相似。在拉削速度Vc=3m/min的条件下，当拉削时间超过240s以后，Rn值剧烈增大。刀具磨损后刀刃处的高倍扫描电镜照片见图2。从图中可见，刀刃已明显局部磨圆，某些地方似有剥落的痕迹。因拉削速度低，拉削温度不高(θ<300°C)，同时由于GH761合金导热性差， 塑性韧性好， 并含有一些硬度较高的碳化物和金属间化合物颗粒， 所以此时刀具磨损的原因主要是磨料磨损并略带有冷焊磨损。
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$ R( ^3 G' j: k9 |5 T# c（2）rn值对拉削表面粗糙度的影响 # h0 M4 g Z4 p: X! E
- M5 Z) L& g9 r1 y图3是在拉削速度垂直方向上测量的rn值对表面粗糙度Rz的影响关系。从图中可见，rn值大约在12~14μm之间时，Rz值存在一个较小值。在试验范围内Rz值在0.32~0.55μm之间变化。由于本项试验是在低速条件下进行的直角自由切削，且切削刃比试件宽度大，工件表面没有残留面积，在拉削距离很短的范围内没有发现积屑瘤，机床也没有出现爬行现象，所以试件表面粗糙度值较小且情况稳定。
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" Q2 }+ h3 O' s! F; \% a% J4 E（3） rn值对拉削表面加工硬化程度的影响 5 @9 U( f3 k! u9 b6 m( T7 H# W
# l1 {( @ J: g/ E% C* F) L% S图4是rn对拉削表面硬化程度的影响。由图可见，随着rn值增大，拉削表面硬度值HV和硬化程度N均呈线性增长。当rn值增加至22μm时，表面硬度值已接近HV=500kg/mm2，加工硬化程度高达50%。 5 N) H; u5 s3 Y. r- U
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+ `* a3 I: k" t, p: ^5 s* n; ?因为拉削属薄屑加工，且由于GH761材料本身的特点，所以随着rn值的增大，对表面金属的挤压作用逐步增强，使金属变形区范围扩大，产生严重的加工硬化现象，对拉削件的性能造成很大损害，所以在拉削过程中必须严格控制rn值。(end) |
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发表于 2010-6-18 17:23:32